【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 主要可采煤層為太原組15號(hào)煤層，各煤層特征分述如下： 8號(hào)煤層俗稱(chēng)“四尺煤”，位于太原組上部，井田內(nèi)大部分被剝蝕，僅在東部邊緣有保留，，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)夾矸，較穩(wěn)定，頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，底板為砂質(zhì)泥巖，賦存標(biāo)高為920945m，埋深15100m。為批采煤層。9號(hào)煤層位于8號(hào)煤層下部。井田內(nèi)大部分被剝蝕，僅在東部邊緣有保留，，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)夾矸，較穩(wěn)定，頂板為砂質(zhì)泥巖、泥巖，底板為砂質(zhì)泥巖，賦存標(biāo)高為920940m，埋深15100m。為批采煤層。15號(hào)煤層位于太原組底部，平均83m，，為穩(wěn)定全井田可采煤層，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，一般含01層夾矸，局部含夾矸23層，煤層頂板為灰?guī)r或泥巖，底板為砂質(zhì)泥巖，賦存標(biāo)高為940820m。為批采現(xiàn)采煤層。表32 可采煤層特征一覽表含煤地層煤層號(hào)煤層厚度煤層間距煤層結(jié)構(gòu)(夾矸數(shù))穩(wěn)定性可采性煤層頂、底板巖性批采情況最小最大平均(m)最小最大平均(m)頂板底板太原組8簡(jiǎn)單(0)較穩(wěn)定局部可采泥巖砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖批采已采9 簡(jiǎn)單(0)較穩(wěn)定局部可采泥巖砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖批采未采8315較簡(jiǎn)單(03)穩(wěn)定全區(qū)可采灰?guī)r泥巖砂質(zhì)泥巖批采現(xiàn)采 煤巖層對(duì)比標(biāo)志層對(duì)比法K1砂巖：位于太原組底部，灰白色，細(xì)中粒結(jié)構(gòu)，，分布穩(wěn)定，是太原組與本溪組的分界標(biāo)志層。K2灰?guī)r位于太原組中段下部，，深灰色，夾23層海相泥巖，俗稱(chēng)四節(jié)石，為15號(hào)煤層直接或間接頂板。K3灰?guī)r：富含生物化石海百合莖，橫斷面形若古錢(qián)，俗稱(chēng)錢(qián)石灰?guī)r，；，為13號(hào)煤層直接頂板。K4灰?guī)r：性脆、堅(jiān)硬，風(fēng)化后殘留在地表者形狀奇特。俗稱(chēng)猴石灰?guī)r，，為11號(hào)煤層直接頂板。煤層自身特征對(duì)比法8號(hào)煤層：俗稱(chēng)“四尺煤”，位于太原組上部，，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)夾矸，分布較穩(wěn)定，為井田內(nèi)局部可采。9號(hào)煤層：，，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)夾矸，分布較穩(wěn)定，為井田內(nèi)局部可采。15號(hào)煤層：位于K2灰?guī)r與K1砂巖之間，K2灰?guī)r為其頂板或間接頂板，K1砂巖為其間接底板，，俗稱(chēng)“丈八煤”，全區(qū)分布穩(wěn)定、厚度較大為其特征，井田內(nèi)極易對(duì)比。煤層間距法區(qū)內(nèi)地層沉積穩(wěn)定，巖相巖性變化不大，且厚度相當(dāng)。通過(guò)地質(zhì)鉆探控制，8號(hào)煤層層位之下約7m可見(jiàn)9號(hào)煤層；9號(hào)煤層之下約83m可見(jiàn)15號(hào)煤層。4 煤質(zhì)15號(hào)煤層顏色為黑灰黑色，具金剛和似金剛光澤，具梯形棱角狀斷口，有一定韌性，硬度3～4，條帶狀、線(xiàn)狀結(jié)構(gòu)，塊狀或?qū)訝顦?gòu)造。宏觀煤巖類(lèi)型，以半亮型煤為主，少量為光亮型和暗淡型煤，煤巖組分以亮煤為主，夾有鏡煤條帶和少量暗煤。15號(hào)煤層含黃鐵礦結(jié)核。顯微煤巖組分及類(lèi)型：各可采煤層顯微組分以有機(jī)組分為主，%%，%%。鏡質(zhì)組以均質(zhì)鏡體和基質(zhì)鏡體為主，結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體少見(jiàn)。半鏡質(zhì)體多于團(tuán)塊體。絲質(zhì)組和半絲質(zhì)組數(shù)量大體相同。半絲質(zhì)組中有結(jié)構(gòu)半絲質(zhì)體和粗粒體、絲質(zhì)體的碎屑體和結(jié)構(gòu)絲質(zhì)。礦物質(zhì)含量不多，約5%10%，并以料土為主，黃鐵礦次之料土為層狀，透鏡狀分布于有機(jī)質(zhì)中，黃鐵礦為粒狀或結(jié)核狀，其它成分很少。本次工作對(duì)該礦各煤層未做化學(xué)分析，根據(jù)收集該礦以往煤樣分析資料對(duì)各可采煤層的化學(xué)性質(zhì)和工藝性能評(píng)述如下：8號(hào)煤層原煤：水分（Mad）%～%，%；灰分（Ad）%～%，%；揮發(fā)分（Vdaf）%，全硫（）%，發(fā)熱量（）～ MJ/kg，；固定碳（）%，膠質(zhì)層厚度Y（mm）為7。浮煤：水分（Mad） %～%，%；灰分（Ad）%～%，%；揮發(fā)分（Vdaf） %～%，%；8號(hào)煤層為低中灰、中硫、特高熱值貧煤。9號(hào)煤層原煤：水分（Mad）%～%，%；灰分（Ad）%～%，%；揮發(fā)分（Vdaf）%，全硫（）%，發(fā)熱量（）～， MJ/kg；固定碳（FCd）%，膠質(zhì)層厚度Y（mm）為12。浮煤：水分（Mad） %～%，%；灰分（Ad ）%～%，%；揮發(fā)分（Vdaf ）%～%，%；全硫（）%，9號(hào)煤為低中灰、低硫、特高熱值之貧煤。15號(hào)煤層：根據(jù)該礦20052007年間采樣化驗(yàn)結(jié)果和C35號(hào)鉆孔煤芯煤樣分析資料。原煤：水分（Mad）％，％；灰分（Ad）％，％；揮發(fā)分（Vdaf）％，％；全硫（）％，％；發(fā)熱量（Qgr,ad） MJ/Kg，；固定碳（FCd）%，％；焦渣特征（CRC）23。視密度（ARD）。浮煤：水分（Mad），%，％；灰分（Ad），％，％；揮發(fā)分（Vdaf），％，％；全硫（）％，％；發(fā)熱量（Qgr,ad），；焦渣特征（CRC）24。粘結(jié)指數(shù)（GRI）0。15號(hào)煤層為特低中灰、低中高硫、特高熱值貧煤。煤層煤質(zhì)匯總表煤層號(hào)水分Mad(%)灰分Ad(%)揮發(fā)分Vdaf(%)硫分(%)發(fā)熱量(MJ/kg)膠質(zhì)層厚度Y(mm)粘結(jié)指數(shù)煤類(lèi)8原煤7PM浮煤9原煤12PM浮煤15原煤PM浮煤0119隊(duì)于1955年進(jìn)行 15號(hào)煤層采樣篩分浮沉試驗(yàn)。15號(hào)煤層，%，％，％，%，％。％，％，％，上述各粒％，％，一般不超過(guò)2％，％，屬級(jí)難洗選煤層。另?yè)?jù)盂縣東坪煤礦15號(hào)煤層篩分浮沉試驗(yàn)（山西省煤炭廳綜合測(cè)試中心2004年1月），經(jīng)177。；(1)精煤灰分8％時(shí)，177。%，屬難選等級(jí)；(2)精煤灰分10％時(shí)，177。％，屬較難選等級(jí)；(3)精煤灰分12％時(shí)，177。％，屬中等可選等級(jí)。據(jù)《煤炭質(zhì)量分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/）劃分，8號(hào)煤層為低中灰、中硫、特高熱值貧煤；9號(hào)煤層為低中灰、低硫、特高值貧煤；15號(hào)煤層為特低中灰、低中高硫、特高熱值貧煤。井田內(nèi)15號(hào)煤層根據(jù)2007年核查報(bào)告，在煤層露頭附近的3050m范圍內(nèi)煤層有風(fēng)氧化現(xiàn)象，煤層松散，光澤暗淡，裂隙發(fā)育，沿裂隙多見(jiàn)褐色氧化鐵色圈或色帶，向煤層一側(cè)漸變過(guò)渡為正常煤層。本礦的風(fēng)氧化煤未做過(guò)化學(xué)分析，根據(jù)2010年7月15日由山西省盂縣質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試所對(duì)盂縣東西垴村風(fēng)化煤進(jìn)行測(cè)試，檢驗(yàn)結(jié)果：灰分Ad：%；水分Mad：%；揮發(fā)分Vdaf:%；固定碳FCd：%；：%；；。結(jié)論為高灰、低硫、特低熱值煤，均達(dá)不到工業(yè)利用要求，不被利用。根據(jù)井田內(nèi)各煤層的煤質(zhì)特征、物理、化學(xué)性質(zhì)，8號(hào)煤層為低中灰、中硫、特高熱值貧煤；9號(hào)煤層為低中灰、低硫、特高值貧煤；15號(hào)煤層為特低中灰、低中高硫、特高熱值貧煤。均為優(yōu)良之動(dòng)力用煤和民用煤。 5水文地質(zhì)工程地質(zhì)及其它開(kāi)采技術(shù)條件一 區(qū)域地表水區(qū)域?qū)儆诤：恿饔蜾镢铀?，較大的河流共有7條。分別是滹沱河、桃河、溫河、龍華河、烏河以及溫河支流秀水河、招三河等。（一） 滹沱河屬海河子牙河支流。發(fā)源于山西忻州市繁峙縣東部喬兒溝，流經(jīng)繁峙、代縣、原平、五臺(tái)、定襄縣入境，位于盂縣最北部。境內(nèi)流長(zhǎng)11km左右，清水流量0 m3/s。河流縱坡10‰左右。水位變幅一般小于5m。到定襄縣南莊段，有記錄實(shí)測(cè)最大洪水流量2900m3。（二）桃河滹沱河支流。位于區(qū)域南界外，是本區(qū)域巖溶水的主要控制性河流。發(fā)源于壽陽(yáng)縣境內(nèi)，到陽(yáng)泉舊街一帶河床寬100300m。 m3/s。最大是1959年8月，一次洪水流量為2200 m3/s（引自郊區(qū)保安礦勘探報(bào)告）。桃河水流量變化受季節(jié)的影響非常明顯。西部坡頭村至陽(yáng)泉城區(qū)段，旱季多干涸無(wú)水，豐水年一般于汛后產(chǎn)流。但流期較短。桃河離盂縣采煤區(qū)較遠(yuǎn)，直距在30km之外，一般影響不到本地開(kāi)采。（三）溫河桃河支流，盂縣西南一側(cè)發(fā)育的秀水河為其主源頭，秀水河發(fā)源于西南部方山東麓，由西南流向東北流動(dòng)，到盂縣城掉頭向東于于本縣溫池村再改向東南出盂縣境，流入陽(yáng)泉郊區(qū)入桃河經(jīng)娘子關(guān)流入河北省井徑后掉頭北上匯入滹沱河。溫河屬季節(jié)性河流，盂縣境內(nèi)流長(zhǎng)15km，流域面積272km2，年徑流量770萬(wàn)m3。豐水年最大清水流量450L/s，正常年汛期流量110l/s，歷史最大洪水流量140m3/s（溫池村以上《引自原井田勘探報(bào)告》）。經(jīng)專(zhuān)門(mén)水質(zhì)分析，。水溫722176。是本縣采煤后主要受污染的河段。（四）龍華河滹沱河支流，發(fā)源于盂縣上社鄉(xiāng)肖家匯村一帶，流長(zhǎng)約29km，河床縱坡15‰左右，河寬5120m。由南向北流動(dòng)，于龍華村一帶注入滹沱河。龍華河地理位置位于盂縣北部，采煤區(qū)為盂縣南部區(qū)，兩者之間呈相背關(guān)系，一般影響不到南部采煤區(qū)。（五）烏河滹沱河支流，發(fā)源于盂縣西潘鄉(xiāng)高村一帶，流長(zhǎng)約22km，河床縱坡16‰左右，河寬290m。由南向北流動(dòng)，于棗園村一帶注入滹沱河。烏河地理位置位于盂縣北部，采煤區(qū)為盂縣南部區(qū)，兩者之間也呈相背關(guān)系，一般影響不到南部采煤區(qū)。（六）秀水河溫河支流，發(fā)源于本縣方山北麓，為溫河源頭之一。境內(nèi)流長(zhǎng)32km，河寬3120m，流域面積336km2。流向先南向北到東園村（縣城西）掉頭向東至西崖底村一帶匯入主河（溫河）。原為長(zhǎng)年河，現(xiàn)在枯水期長(zhǎng)出現(xiàn)斷流。秀水河流經(jīng)多個(gè)礦區(qū)，為本區(qū)影響采煤的主要河流，也是主要受污染河段之一。（七）招三河溫河?xùn)|南支流，發(fā)源于本南部營(yíng)房溝一帶，河寬3050m，河長(zhǎng)10km，一般清水流量05l/s，流域面積約190km2。招山河流經(jīng)多個(gè)礦區(qū)，為本區(qū)影響采煤的另一主要河流，也是主要受污染河段之一。 二 娘子關(guān)泉域本區(qū)位于沁水盆地東北端。屬娘子關(guān)泉域的西北部逕流區(qū)，區(qū)域地下水徑流方向由西北向東南。盂縣北可中部由奧陶系石灰?guī)r組成，標(biāo)高均在1200m以上。中部區(qū)大面積黃土覆蓋，地勢(shì)平坦，沖溝發(fā)育，標(biāo)高一般在9001200m左右；南部區(qū)多由二疊系石盒子組地層組成，標(biāo)高在1000m左右。泉域范圍包括陽(yáng)泉、平定、昔陽(yáng)、盂縣、壽陽(yáng)等縣市。總面積7217km2,其中半裸露與全裸露可溶巖面積2250 km2。泉域的東部邊界基本為隔水邊界，該邊界以東為寒武系可溶巖組成的東固壁泉域和威州泉域；泉域南部地下分水嶺現(xiàn)移動(dòng)至左權(quán)以南，由O2灰?guī)r組成，走向東西，其南屬于辛安泉域；泉域西部以碎屑巖組成的地表分水嶺為界，由于西部非可溶巖蓋層厚度巨大，深部巖溶發(fā)育微弱，下伏可溶巖不具備巖溶發(fā)育條件，因此西邊界是地表匯水邊界而不是巖溶地下水流場(chǎng)邊界。泉域西北部邊界較為復(fù)雜。經(jīng)近期在壽陽(yáng)及太原東山勘探表明，壽陽(yáng)一帶應(yīng)屬娘子關(guān)泉域，該區(qū)處于沁水向斜北部撓起端，O2灰?guī)r埋藏較淺，巖溶較發(fā)育。因而泉域還應(yīng)向南推到O2灰?guī)r埋深超過(guò)1000m處。然后向西與東山背斜相交，大約在胡家煙～平頭附近，沿東山背斜向北東至西煙盆地東緣，該邊界以西屬蘭村泉域。泉域的形態(tài)受構(gòu)造控制，本區(qū)處于沁水凹陷東北端，具體構(gòu)造形態(tài)為一北東撓起的大向斜，這一構(gòu)造形態(tài)不僅控制了O2含水層的分布,同時(shí)也控制了作為區(qū)域相對(duì)隔水層的O1弱巖溶地層的分布，從而形成了巨大的巖溶地下水盆地。在巖溶高原區(qū)，相對(duì)隔水層對(duì)地下水運(yùn)動(dòng)的控制和泉域的形成起重要作用。下奧陶統(tǒng)構(gòu)成了泉域大部分邊界，該地層在南部走向北北東，傾向北西西，在北部由北向南傾，沿桃河下游及溫河一帶大致為復(fù)向斜軸，地下水運(yùn)動(dòng)方向也是由向斜兩翼向斜軸部匯集，使得沿桃河～溫河一帶巖溶最為發(fā)育。匯集后的地下水沿北東東向運(yùn)動(dòng)，在娘子關(guān)一帶由于下奧陶統(tǒng)相對(duì)隔水層隆起，形成地下壅水區(qū)，向東流動(dòng)過(guò)程中溢出地表形成泉群。泉群出露標(biāo)高多在360～392m之間，，是我國(guó)北方最大的巖溶泉。娘子關(guān)泉域地下水的補(bǔ)給主要為東部和東北部大面積奧陶系灰?guī)r裸露區(qū)的大氣降水，除此之外，還有泉域內(nèi)各河流進(jìn)入灰?guī)r裸露區(qū)的滲漏補(bǔ)給、各河床上游沖積層中地下水潛流進(jìn)入灰?guī)r區(qū)下滲補(bǔ)給、泉域西部石炭、二疊系碎屑巖中層間裂隙水通過(guò)一些構(gòu)造通道向下越流補(bǔ)給、此外亦有水庫(kù)滲漏補(bǔ)給。經(jīng)補(bǔ)給后地下水沿地層傾向運(yùn)移，并在陽(yáng)泉市—娘子關(guān)一帶匯集，最終于南部程家—西部石橋—東北部葦澤關(guān)一帶以群泉的形式排泄。圖51 泉子關(guān)泉域圖區(qū)域巖溶地下水位一般在360～880m范圍內(nèi)，從補(bǔ)給區(qū)到排泄區(qū)水力坡度由陡變緩，～9‰，～1‰，‰。見(jiàn)圖51。三、區(qū)域含水層組區(qū)域地下水按儲(chǔ)水特征可分為四類(lèi)，即松散巖類(lèi)孔隙水、碎屑巖類(lèi)裂隙水、碎屑巖夾碳酸鹽巖裂隙水含水巖組、碳酸鹽巖類(lèi)巖溶水。見(jiàn)本節(jié)區(qū)域水文地質(zhì)略圖（圖52）。（一）碳酸鹽巖類(lèi)巖溶水出露于盂縣東部、西部及北部地區(qū)，南部區(qū)多埋藏于地下。巖溶水富水性受地層、巖性及構(gòu)造所控制。中上寒武統(tǒng)含水層，主要由張夏組鮞狀灰?guī)r及風(fēng)山組粗晶白云巖構(gòu)成，一般地區(qū)富水性及透水性均較差，地下水多以散泉形式排泄地表，流量一般均較小。對(duì)盂縣煤層開(kāi)采及供水有意義的巖溶水主要是中奧陶統(tǒng)上、下馬家溝灰?guī)r巖溶裂隙含水巖組，含水層主要由白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r及石灰?guī)r組成，間夾厚度不等的泥灰?guī)r，是區(qū)內(nèi)主要含水層。南部區(qū)供水井單井涌水量一般都大于500m3/d。巖溶水補(bǔ)給來(lái)源主要接受大氣降水在裸露區(qū)的直接入滲及河道滲漏補(bǔ)給。排泄則是以人工開(kāi)采為主。據(jù)盂縣水利局近30年系列的50余孔奧灰?guī)r溶供水井資料，巖溶水主要含水段位于上馬家溝組中下部。南部煤層開(kāi)采區(qū)一帶奧灰水埋 深介于366540m，水位標(biāo)高460650m。，富水性差異較大。最富水地帶位于路家村鎮(zhèn)賈家村一帶的KKKKK8等5個(gè)供水井。相對(duì)弱水區(qū)位于盂縣城北的南掌頭一帶的一處供水井。東部仙人鄉(xiāng)一帶奧灰水埋藏較淺，據(jù)本鄉(xiāng)內(nèi)8個(gè)供水井資料，埋深在17391m，水位標(biāo)高463696m。，明顯小于南部區(qū)。采煤區(qū)一帶主要富水段埋深380480m。據(jù)石店煤礦供水井資料，該井成井于2005年6月29日，水位標(biāo)高517m，含水層段主要為巨厚層淺灰色灰?guī)r與豹皮狀灰?guī)r夾泥灰?guī)r，埋深430520m。鉆孔揭露